高品质陆地棉棉铃发育特点

以高品质棉杂交种科棉3号、常规种科棉4号为供试品种(常规品质棉苏棉5为对照),于2004—2005年测定棉铃的发育性状。结果表明,高品质棉与常规品质棉明显不同,前者铃较长、铃体积大、铃重高,棉铃最大直径与后者相似。科棉3号以花后10d内铃长增长快于常规品质棉、科棉4号则以花后10d、21～30d快于常规品质棉;高品质棉铃最大直径的增长持续期短于常规品质棉,且花后10d内增长慢;高品质棉在花后20d内铃体积的增大高于常规品质棉,尤其以花后11～20d增长更快;科棉3号在开花后10d后铃重增长快于常规品质棉,科棉4号则表现在开花后20d前快于常规品质棉。说明以铃长为重要指标进行高品质类型棉花品种选育、以棉铃体积和铃重提高为载体进行高产优质栽培调节是关键技术。

高品质陆地棉蔗糖代谢关键酶活性对纤维品质形成的影响

以高品质陆地棉鲁324系(324)、渝棉1号(YM-1)和普通陆地棉鲁棉研18(L18)为材料,研究蔗糖代谢关键酶活性变化对纤维品质形成的影响。结果表明,高品质陆地棉叶片蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthetase,SPS)活性高,蔗糖合成能力强,主茎叶和果枝叶蔗糖含量高,蔗糖供应能力强。Logistic方程模拟纤维素累积过程,高品质陆地棉纤维素进入快速累积期的时间晚,终止期延后,快速累积持续期长,累积速率平缓,最终纤维素含量高,纤维比强度高。在纤维发育前期,高品质陆地棉蔗糖贮存较多,为次生壁发育提供了充足的初始底物。高品质陆地棉蔗糖合成酶(sucrose synthetase,SS)活性高,降解蔗糖能力强,酶活性迅速增加时期与纤维素快速累积期相吻合;SPS活性在纤维素快速累积期终止前均明显高于普通陆地棉。叶片SPS活性和棉纤维中SS、SPS活性与纤维素累积及纤维品质形成有密切关系。

高品质陆地棉与转Bt基因抗虫棉杂交株型性状的遗传及与产量性状的关系

采用增广NCⅡ设计,以5个高品质陆地棉品种(系)为母本,5个转Bt基因抗虫棉品种(系)为父本组配的25个杂交组合为材料,研究主要株型性状的遗传效应、杂种优势及与产量性状的相关性。结果表明,株高、始果枝高、果枝数和果节数的平均中亲优势较小,但不同组合间差异较大,均符合加性遗传模型。遗传相关分析表明,株高与株铃数、单株皮棉重呈极显著正相关;果枝数与株铃数呈极显著正相关,与铃重呈极显著负相关;果节数与株铃数、衣分和单株皮棉重呈显著正相关。株型性状与产量性状间的关联性主要是由果节数与株铃数、铃重的相关引起。研究结果为高品质抗虫棉理想株型性状的选育与调控具有一定的指导意义。

农杆菌浸蘸柱头创制高品质抗虫棉研究

选育高品质杂交棉主要利用双亲纤维品质的平均优势,要求双亲均为高品质棉。而选育高品质抗虫杂交棉要求至少有一个高品质亲本包含抗虫基因。目前,由于缺乏高品质抗虫资源限制了高品质抗虫杂交棉选育。为了获得更多高品质抗虫棉种质,以10个高品质陆地棉品种(系)作为受体,用农杆菌菌液浸蘸棉花柱头的转化方法将Bt+Sck双价抗虫基因导入高品质陆地棉基因组,获得了63个转基因株系,通过卡那霉素抗性检测、PCR和免疫试纸检测,证明目的基因已整合到受体基因组中,该检测方法结合系统选育获得了多个转基因纯合系。对最早获得的3个纯合系进行了可靠的Southern验证、抗虫性检测和纤维品质测定,其转基因株系具有较高抗虫性和优良纤维品质。这些材料的获得为下一步进行高品质抗虫杂交棉的培育奠定了坚实基础。